一种风力发电机叶片调节装置及调节方法与流程

本发明涉及风力发电机，尤其涉及一种风力发电机叶片调节装置及调节方法。

背景技术：

1、垂直风力发电机的叶片是该类型风力发电机中的一个重要部件，该叶片在转动时会将风能转换为转动力输入到发电机内产生电力，为了在大风环境下提高叶片转动的稳定性，工作人员通常会缩短叶片与传动轴之间的距离，同时还需要改变叶片的角度，减缓叶片的转速使得叶片在不同风力状态下保持相同转速，以提高发电机的输入效率。

2、由于叶片在微弱的风力环境下难以捕捉到风能，而目前的叶片调节装置在微风环境捕捉风能时，不便于增大受风面积，进而导致风能的捕捉不够充分，从而导致发电机的输入性能不佳，并且在台风环境下的叶片转速超出了减速极限，而现有的叶片调节装置不便于在台风环境下对叶片进行充分减速，进而导致叶片容易在高转速下产生应力而崩坏，从而导致叶片的保护效果较差。

技术实现思路

1、为了克服上述缺点，本发明提供一种风力发电机叶片调节装置及调节方法，可以增大受风面积使得风能的捕捉更加充分以及能够在台风环境下充分减速叶片使得叶片不易崩坏，进而提高发电机的输入性能。

2、技术方案如下：一种风力发电机叶片调节装置及调节方法，包括有底座，所述底座内开有空腔，所述底座的空腔内固定连接有发电机，所述发电机的输入轴上固定连接有传动轴，所述传动轴与所述底座转动式连接，所述传动轴顶端转动式连接有旋转轴，所述旋转轴顶部固定连接有风力旋片，所述传动轴上固定连接有三个支撑杆，三个所述支撑杆上均开有转动槽，三个所述支撑杆相互远离的一端均滑动式连接有滑动杆，三个所述滑动杆相互靠近的一侧均开有滑槽，每个所述滑动杆相互远离的一端均固定连接有支撑轴，每个所述支撑轴上均转动式连接有叶片，三个所述叶片均呈斜向设置，所述旋转轴上设有用于调节所述叶片转动直径的直径调节机构，所述支撑杆上设有用于调节所述叶片倾斜角度的角度调节机构。

3、可选地，所述叶片为翼型结构。

4、可选地，所述直径调节机构包括有支撑板，所述支撑板固定连接在所述旋转轴上，所述支撑板上转动式连接有若干个离心杆，每个所述离心杆都与所述支撑板之间连接有扭力弹簧，每个所述离心杆远离所述支撑板的一端均固定连接有感应块，所述传动轴顶部上固定连接有三个电动滑轨，三个所述电动滑轨上均固定连接有感应条，所述感应条控制所述电动滑轨，三个所述电动滑轨上均滑动式连接有电动滑块，三个所述电动滑块底部均固定连接有限位架，三个所述支撑杆上均转动式连接有转动杆，三个所述转动杆的顶端分别与三个所述限位架滑动式连接，三个所述转动杆的底端分别与三个所述滑动杆的滑槽滑动式连接。

5、可选地，所述电动滑块位于所述感应块的正下方。

6、可选地，所述角度调节机构包括有固定滑轨，三个所述固定滑轨分别固定连接在三个所述支撑杆上，三个所述叶片相互靠近的一侧上均固定连接有固定滑杆，所述固定滑杆呈斜向设置，所述固定滑杆远离所述叶片的一端与邻近的所述固定滑轨滑动式连接。

7、可选地，还包括有性能增强机构，所述性能增强机构设在所述叶片上，所述性能增强机构用于微风时增加受风面的大小，所述性能增强机构包括有转动轴，所述转动轴转动式连接在所述叶片远离所述支撑轴的一侧，所述转动轴上固定连接有迎风板，所述迎风板与所述叶片呈垂直设置，所述转动轴顶部固定连接有齿轮，所述支撑轴顶部固定连接有弧形齿条，所述弧形齿条与所述齿轮啮合。

8、可选地，还包括有保护机构，所述保护机构设在所述传动轴上，所述保护机构用于间接降低叶片的转动速度，所述保护机构包括有限位套，所述限位套固定连接在所述传动轴上，所述限位套上滑动式连接有三个限位杆，三个所述限位杆顶部相互远离的一侧均固定连接有挤压块，三个所述限位杆底部之间滑动式连接有刹车环，所述刹车环底部与所述底座接触，所述刹车环分别与三个所述限位杆之间连接有两个压缩弹簧。

9、可选地，所述挤压块呈斜向设置。

10、可选地，所述刹车环为橡胶材质。

11、一种风力发电机叶片调节装置的调节方法，包括以下步骤：

12、步骤一：当需要捕捉风能时，工作人员将所述底座固定在海边风源较多的位置，随后工作人员启动所述电动滑轨，同时将所述感应块和所述感应条通电，当有风吹过时，斜向的所述叶片在翼型结构的作用下通过所述传动轴将转动力输入到所述发电机进行发电；

13、步骤二：当风力大于所述扭力弹簧的扭力，所述支撑板转动使得所述感应块移动，所述感应条通过所述感应块的信息控制所述电动滑轨通过所述电动滑块使得所述叶片移动，所述叶片移动通过所述固定滑杆和所述固定滑轨自转一定角度，使得受风面积减小，进而降低转速；

14、步骤三：在微风时，所述迎风板处于垂直与所述叶片的状态，使得所述迎风板增加所述叶片的受风面积，进而充分捕捉风能；

15、步骤四：在台风环境下，所述滑动杆移动会挤压所述挤压块的斜面使得所述限位杆向下移动，所述限位杆向下移动挤压所述压缩弹簧使得所述刹车环对所述底座向下施压充分减缓转速进而保护所述叶片。

16、本发明的有益效果是：1、本发明通过风力吹动风力旋片带动支撑板、离心杆和感应块一起转动，斜向的叶片在翼型结构的作用下通过传动轴将转动力输入到发电机进行发电，当风力大于扭力弹簧的扭力时，支撑板转动在离心力的作用下使得离心杆带动感应块向感应条相互远离的一侧移动，感应条通过感应块传递的信息控制电动滑轨带动电动滑块向相互远离的方向移动，电动滑块移动使得叶片向靠近传动轴的方向移动带动固定滑杆移动，固定滑杆移动通过挤压固定滑轨带动移动的叶片进行自转一定角度，叶片自转一定角度会减小受风面的大小，使得叶片在大风时的转动速度减慢，进而使得叶片在不同风力情况下的转动速度保持一致，进而使得发电机更稳定地输入转动力，从而提高发电机的输入效率。

17、2、在大风时，叶片自转带动转动轴、迎风板和齿轮转动，齿轮转动会通过弧形齿条带动转动轴和迎风板一起自转，迎风板自转会贴合叶片，进而不影响大风时叶片的转动速度，而在微风时，迎风板处于垂直与叶片的状态，使得迎风板增加叶片的受风面大小，进而使得叶片在微风时更充分地捕捉风能，进而加快叶片在微风时的转速，从而提高发电机的输入性能。

18、3、当遇到台风天气时，风力过大使得叶片的转速超过减速极限，此时的叶片和滑动杆一起向靠近传动轴的方向移动，滑动杆移动会先与挤压块接触，随后滑动杆继续移动挤压挤压块的斜面，使得挤压块带动限位杆向下移动，限位杆向下移动挤压压缩弹簧使得刹车环对底座向下施压，进而充分地减缓传动轴和叶片的转速，进而使得叶片不易因转速过快产生的应力而崩坏，同时叶片缓慢转动会消除部分台风的影响，从而提高叶片的保护效果。

技术特征：

1.一种风力发电机叶片调节装置，其特征在于，包括有底座（1），所述底座（1）内开有空腔，所述底座（1）的空腔内固定连接有发电机（2），所述发电机（2）的输入轴上固定连接有传动轴（3），所述传动轴（3）与所述底座（1）转动式连接，所述传动轴（3）顶端转动式连接有旋转轴（4），所述旋转轴（4）顶部固定连接有风力旋片（5），所述传动轴（3）上固定连接有三个支撑杆（6），三个所述支撑杆（6）上均开有转动槽，三个所述支撑杆（6）相互远离的一端均滑动式连接有滑动杆（7），三个所述滑动杆（7）相互靠近的一侧均开有滑槽，每个所述滑动杆（7）相互远离的一端均固定连接有支撑轴（8），每个所述支撑轴（8）上均转动式连接有叶片（9），三个所述叶片（9）均呈斜向设置，所述旋转轴（4）上设有用于调节所述叶片（9）转动直径的直径调节机构，所述支撑杆（6）上设有用于调节所述叶片（9）倾斜角度的角度调节机构。

2.如权利要求1所述的一种风力发电机叶片调节装置，其特征在于，所述叶片（9）为翼型结构。

3.如权利要求1所述的一种风力发电机叶片调节装置，其特征在于，所述直径调节机构包括有支撑板（101），所述支撑板（101）固定连接在所述旋转轴（4）上，所述支撑板（101）上转动式连接有若干个离心杆（102），每个所述离心杆（102）都与所述支撑板（101）之间连接有扭力弹簧（103），每个所述离心杆（102）远离所述支撑板（101）的一端均固定连接有感应块（104），所述传动轴（3）顶部上固定连接有三个电动滑轨（105），三个所述电动滑轨（105）上均固定连接有感应条（106），所述感应条（106）控制所述电动滑轨（105），三个所述电动滑轨（105）上均滑动式连接有电动滑块（107），三个所述电动滑块（107）底部均固定连接有限位架（108），三个所述支撑杆（6）上均转动式连接有转动杆（109），三个所述转动杆（109）的顶端分别与三个所述限位架（108）滑动式连接，三个所述转动杆（109）的底端分别与三个所述滑动杆（7）的滑槽滑动式连接。

4.如权利要求3所述的一种风力发电机叶片调节装置，其特征在于，所述电动滑块（107）位于所述感应块（104）的正下方。

5.如权利要求3所述的一种风力发电机叶片调节装置，其特征在于，所述角度调节机构包括有固定滑轨（111），三个所述固定滑轨（111）分别固定连接在三个所述支撑杆（6）上，三个所述叶片（9）相互靠近的一侧上均固定连接有固定滑杆（112），所述固定滑杆（112）呈斜向设置，所述固定滑杆（112）远离所述叶片（9）的一端与邻近的所述固定滑轨（111）滑动式连接。

6.如权利要求5所述的一种风力发电机叶片调节装置，其特征在于，还包括有性能增强机构，所述性能增强机构设在所述叶片（9）上，所述性能增强机构用于微风时增加受风面的大小，所述性能增强机构包括有转动轴（121），所述转动轴（121）转动式连接在所述叶片（9）远离所述支撑轴（8）的一侧，所述转动轴（121）上固定连接有迎风板（122），所述迎风板（122）与所述叶片（9）呈垂直设置，所述转动轴（121）顶部固定连接有齿轮（123），所述支撑轴（8）顶部固定连接有弧形齿条（124），所述弧形齿条（124）与所述齿轮（123）啮合。

7.如权利要求6所述的一种风力发电机叶片调节装置，其特征在于，还包括有保护机构，所述保护机构设在所述传动轴（3）上，所述保护机构用于间接降低叶片（9）的转动速度，所述保护机构包括有限位套（131），所述限位套（131）固定连接在所述传动轴（3）上，所述限位套（131）上滑动式连接有三个限位杆（132），三个所述限位杆（132）顶部相互远离的一侧均固定连接有挤压块（133），三个所述限位杆（132）底部之间滑动式连接有刹车环（134），所述刹车环（134）底部与所述底座（1）接触，所述刹车环（134）分别与三个所述限位杆（132）之间连接有两个压缩弹簧（135）。

8.如权利要求7所述的一种风力发电机叶片调节装置，其特征在于，所述挤压块（133）呈斜向设置。

9.如权利要求7所述的一种风力发电机叶片调节装置，其特征在于，所述刹车环（134）为橡胶材质。

10.如权利要求7所述的一种风力发电机叶片调节装置的调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种风力发电机叶片调节装置及调节方法，属于风力发电机叶片调节技术领域。技术问题是目前的叶片调节装置在捕捉风能时，捕捉不够充分，输入性能不佳，并且台风环境下的减速不够充分，叶片容易崩坏，进而导致保护效果较差。一种风力发电机叶片调节装置及调节方法，包括有底座，所述底座内开有空腔，底座的空腔内固定连接有发电机，发电机的输入轴上固定连接有传动轴。当风力较大时，支撑板转动使得感应块移动，感应条通过感应块的信息控制电动滑轨通过电动滑块使得叶片移动，叶片移动通过固定滑杆和固定滑轨自转一定角度，进而减小受风面的大小，进而使得叶片在不同风力情况下的转动速度保持一致，从而提高发电机的输入效率。技术研发人员：蔡啸,崔婷受保护的技术使用者：威海亨策新能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23